Struktura eukariotycznego genu kodującego białko. Sekwencja regulacyjna kontroluje kiedy i gdzie zachodzi ekspresja dla regionu kodującego białko (czerwony). Regiony promotorów i wzmacniaczy (żółte) regulują transkrypcję genu do pre-mRNA, które jest modyfikowane w celu usunięcia intronów (jasnoszare) i dodania 5′ czapeczki i ogona poli-A (ciemnoszare). Regiony 5′ i 3′ nieulegające translacji w mRNA (niebieskie) regulują translację do końcowego produktu białkowego.

Struktura prokariotycznego operonu genów kodujących białka. Sekwencja regulacyjna kontroluje kiedy następuje ekspresja dla wielu regionów kodujących białka (czerwony). Regiony promotora, operatora i enhancera (żółte) regulują transkrypcję genu do mRNA. Nieulegające translacji regiony mRNA (niebieskie) regulują translację do końcowych produktów białkowych.

W DNA regulacja ekspresji genów odbywa się zwykle na poziomie biosyntezy RNA (transkrypcji) i jest realizowana poprzez specyficzne dla sekwencji wiązanie białek (czynników transkrypcyjnych), które aktywują lub hamują transkrypcję. Czynniki transkrypcyjne mogą działać jako aktywatory, represory lub oba. Represory często działają poprzez uniemożliwienie polimerazie RNA utworzenia produktywnego kompleksu z regionem inicjacji transkrypcji (promotorem), podczas gdy aktywatory ułatwiają utworzenie produktywnego kompleksu. Ponadto wykazano, że motywy DNA są predykcyjne dla modyfikacji epigenomowych, co sugeruje, że czynniki transkrypcyjne odgrywają rolę w regulacji epigenomu.

W RNA regulacja może zachodzić na poziomie biosyntezy białka (translacja), rozszczepiania RNA, splicingu RNA lub terminacji transkrypcji. Sekwencje regulacyjne są często związane z cząsteczkami messenger RNA (mRNA), gdzie są wykorzystywane do kontroli biogenezy mRNA lub translacji. Różne cząsteczki biologiczne mogą wiązać się z RNA, aby dokonać tej regulacji, w tym białka (np. represory translacji i czynniki splicingowe), inne cząsteczki RNA (np. miRNA) i małe cząsteczki, w przypadku rybozwiązków.

Badania nad znalezieniem wszystkich regionów regulatorowych w genomach wszystkich rodzajów organizmów są w toku. Konserwatywne sekwencje niekodujące często zawierają regiony regulatorowe, dlatego są one często przedmiotem tych analiz.

.